Jeden flexibilný senzor pre integráciu EEG a PPG

Platforma založená na PET, ktorá kombinuje EEG elektrody na čele a odrazové optické snímanie trendov PPG.

DONGGUAN, Čína — 23. september 2026 — VMANX INDUSTRIAL CO., LIMITED vyvinula flexibilnú platformu pre lekárské snímanie, ktorá integruje EEG elektrody na čele a odrazové optické snímanie trendov PPG do jednej zostavy založenej na PET. Táto konceptuálna riešenie je určené pre vývoj OEM lekárskych prístrojov a rieši praktickú výzvu integrácie: ako získať komplementárne elektrické a optické vlnové tvary prostredníctvom jedného nízkoprofilového čelného rozhrania, pričom spracovanie signálov, algoritmy a konečné klinické tvrdenia zostávajú súčasťou overovacieho procesu výrobcu hotového zariadenia.

Prečo integrovať EEG a PPG do jedného čelného rozhrania?

EEG a PPG sledujú rôzne fyziologické javy. Elektrody EEG zaznamenávajú slabé biopotenciálne signály súvisiace s elektrickou aktivitou mozgu. Reflexný PPG využíva svetelné emitory a fotodetektor umiestnené na tej istej strane tkaniva na zachytenie pulzujúcich zmien odrazeného svetla.

V mnohých monitorovacích pracovných postupoch sa tieto funkcie implementujú ako samostatné senzory so samostatnými krokmi umiestňovania, káblmi a mechanickými rozhraniami. Zdieľané flexibilné zariadenie môže zjednodušiť úlohu fyzickej integrácie pre tímy OEM tým, že zaradí oblasť elektrod a optickú oblasť do jednej platformy vo forme čela.

Cieľom nie je spojiť dva signály do jediného merania. Namiesto toho architektúra udržiava elektrickú a optickú cestu funkčne oddelené na úrovni senzora, pričom zároveň umožňuje hostiteľskému zariadeniu synchronizovať výsledné vlnové tvary pre analýzu špecifickú pre danú aplikáciu.

Architektúra na úrovni funkcií pre verejnú komunikáciu. Podrobnosti na úrovni obvodov a vývodov sú úmyselne vynechané.

Funkčne oddelená zložená štruktúra

Verejnú architektúru možno chápať ako tri funkčné zóny:

• Prispôsobiteľná EEG elektódová zóna – biely PET-based vrstva prenáša tlačenú geometriu elektród a vedie biopotenciálne signály smerom k hostiteľským elektronickým zariadeniam. Rozmiestnenie elektród, kontaktový materiál a konštrukcia rozhrania so skôr sa definujú pre každý OEM projekt.

• Reflexná PPG optická zóna – čierna flexibilná doska podporuje usporiadanie optických emitentov a detektorov. Funkcie riadenia svetla pomáhajú definovať vysielaciu a prijímaciu cestu a zároveň znížiť priamy optický krosstalk.

• Rozhranie s hostiteľským systémom – kompaktný konektor spája zložený senzor s elektronikou zákazníka. Definícia vývodov, spracovanie signálov, vzorkovanie a komunikácia zostávajú špecifické pre každý projekt.

Toto oddelenie je dôležité. Výkon EEG závisí od kontaktu elektród so kožou, potlačenia šumu a diferenciálneho získavania signálu, zatiaľ čo výkon PPG závisí od optického spriahnutia, potlačenia okolitého svetla, kontroly pohybu a vybranej analógovej vstupnej časti. Mechanická platforma spojuje obidva tieto oblasti bez toho, aby ich považovala za rovnaký reťazec spracovania signálu.

Hybridná výroba: tlačené elektródy sa stretávajú s montážou optických FPC

Výroba platformy vyžaduje hybridný proces namiesto jediného obvodového technologického prístupu. Strana EEG začína prípravou flexibilnej fólie, spracovaním tlačeného vodivého obvodu a definíciou vzoru elektród. Strana PPG využíva montáž flexibilných obvodov pre optické komponenty a príslušné prepojenia. Obe strany sa zlúčia počas zarovnania a laminácie.

• Príprava PET-fólie a úprava jej povrchu;

• tlač a vytvrdenie vodivého vzoru EEG;

• montáž a kontrola optického flexibilného obvodu;

• kontrola spojitosti a optických funkcií;

• registrované laminovanie elektrodových, optických a lepiacich vrstiev;

• vyrezávanie do tvaru, integrácia konektorov a finálna vizuálna kontrola.

Obrázok nižšie bol úmyselne upravený pre verejné použitie. Odkazy na obvody, interné identifikátory a podrobné informácie o trasách boli zredukované, aby sa ochránili projektovo špecifické návrhové informácie, pričom sa zachoval výrobný kontext.

Od montáže optických flexibilných obvodov po registrovanú dvojmodálnu integráciu.

Inžinierske priority pre vývojárov hotových zariadení

Keďže platforma je súčasťou OEM, musia byť hranice výkonu významne stanovené vzhľadom na kompletný systém zákazníka. Hlavné priority vývoja zahŕňajú:

Viditeľný tvar konektora je len mechanické rozhranie. Neznamená štandardný protokol USB. Elektrické zapojenie kontaktov a komunikácia sú definované v rámci systému hostiteľa OEM.

VMANX zobrazuje optický kanál ako reflexný PPG signál a cestu na vývoj trendu oxygenácie. Presnosť SpO₂ alebo regionálnej cerebrálnej saturácie kyslíka sa na úrovni komponentu neuvádza; takáto výkonnosť závisí od kompletného optického systému, elektroniky, kalibrácie, algoritmu a klinického overenia.

Vývoj orientovaný na aplikáciu

Spoločný formát umiestnenia na čele je relevantný v niekoľkých kontextoch vývoja, kde môže byť užitočné získavanie nízkoprofilových a synchronizovaných vlnových foriem:

• Intenzívna starostlivosť – nepretržité zaznamenávanie elektrických a optických trendov pri posteli pacienta;

• Operačná sála – komplexný pracovný postup pre umiestnenie pred použitím pri vývoji systémov na monitorovanie anestézie;

• Laboratórium pre štúdium spánku – dlhodobé snímanie na čele počas nočných multimodálnych štúdií;

• Neurológia a rekonvalescencia – synchronizované elektrické a pulzujúce optické vlnové tvary v rámci výskumných pracovných postupov pre postupné zníženie intenzity ošetrenia alebo ambulantný výskum.

Tieto obrázky ilustrujú potenciálne kontexty pracovných postupov, nie schválené klinické indikácie. Konečné zamýšľané využitie, populácia pacientov a výkonnostné tvrdenia musí stanoviť výrobca hotového zariadenia.

Ilustratívne koncepty pracovných postupov; nie sú schválené klinické indikácie.

Rozsah vývoja pre OEM

VMANX podporuje projektovo špecifický vývoj v oblastiach:

• Počet elektrod EEG, ich vzájomná vzdialenosť a poloha referenčnej elektrody;

• usporiadanie optického vysielača/detektora a geometria izolácie svetla;

• konfigurácia zásobníka z polyetylénftalátu (PET) a flexibilných obvodov;

• výber lepidla alebo gélu na kontakt s kožou;

• dĺžka flexibilnej časti, ohybové zóny a návrh ochrany pred preťažením;

• definícia kolíkov konektora a zhoda s hostiteľským systémom;

• plánovanie kontrol, sledovateľnosť a dokumentácia testov projektu.

Vývoj sa riadi rámcom kvality VMANX pre zdravotnícku techniku. Materiály, ktoré prichádzajú do kontaktu s pacientom, možno vyhodnotiť v rámci príslušného plánu ISO 10993, zatiaľ čo dokumentácia týkajúca sa smerníc RoHS a REACH sa môže pripraviť pre schválenú konfiguráciu materiálov.

Od komponentového platformy po overené zdravotnícke zariadenie

Inžinierska hodnota viacmodálneho snímania nevzniká jednoduchým umiestnením dvoch technológií vedľa seba. Vzniká prostredníctvom kontroly mechanického zásobníka, podmienok kontaktu, optickej geometrie, signálnych ciest a synchronizácie na strane hostiteľského systému ako jedného vývojového problému.

VMANX pozícionuje túto flexibilnú platformu EEG + reflexného PPG ako východiskový bod pre OEM tímy, ktoré potrebujú kompaktné rozhranie na čelo a chcú znížiť zložitosť mechanickej integrácie, aniž by sa rozmazali hranice medzi schopnosťami komponentov a výkonom hotového zariadenia.